Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство

Устройство оснований и фундаментов для установки станочного оборудования

Для защиты от внешних вибраций станки следует устанавливать на фундаменты или на специальные виброизоляторы.

Документы, высылаемые заводом-изготовителем вместе со станком, в большинстве случаев содержат указания по устройству фундаментов и их виброизоляции. Виброизоляция станков может быть также обеспечена установкой их на виброопоры или на резиновые прокладки без устройства фундамента.

При выборе типа основания для любого станка должны быть учтены следующие основные факторы: класс точности станка, жесткость конструкции, масса станка, характер нагрузок при работе.

Станки класса точности С устанавливаются на массивные бетонные фундаменты, вывешенные на пружинах с демпферами или резиновых ковриках (рис 17.1 д, е) и боковой виброизоляцией (пробковая крошка, шлак, шлаковата, отходы кожевенно-обувной промышленности) .

Станки класса точности А устанавливают на бетонных фундаментах с боковой виброизоляцией из тех же материалов, которые используются для фундаментов станков класса точности С.

Рис. 17.1. Фундаменты под металлорежущие станки:

а — общая плита цеха; б — ленточный; в — обычного типа; г — свайный; д — на резиновых ковриках; е — на пружинах

Станки класса точности В, имеющие нежесткие станины, а также крупные и тяжелые станки независимо от жесткости станин устанавливаются на бетонные фундаменты с боковой виброизоляцией, аналогично станкам класса точности А.

Станки класса точности П, имеющие нежесткие станины, и крупные и тяжелые станки независимо от жесткости станин устанавливаются на бетонные фундаменты без боковой виброизоляции. На такие же фундаменты устанавливают крупные и тяжелые станки класса точности Н (рис. 17.1, в, г).

Станки классов точности В, П и Н легкой и средней массы, не имеющие резко реверсирующих узлов, устанавливают на виброопоры (рис. 17.2, д). Такие же станки с быстро реверсирующими узлами устанавливают на жесткие (клиновые) опоры (рис. 17.

Рис. 17.2. Способы установки станка на фундамент:

а — с подливкой опорной поверхности станины цементным раствором и креплением фундаментными болтами; б — с подливкой без крепления болтами; в, г — на регулируемых жестких опорах; д — на упругих опораx

Рис. 17.3. Опорные башмаки:

а — для установки станка без закрепления фундаментными болтами; б — для установки станка с закреплением фундаментными болтами

При устройстве фундамента из бетона станок можно монтировать через семь дней после укладки бетона, а пуск станка разрешается на 22-й день.

От разрушения маслами фундамент железнят цементным раствором с жидким стеклом.

Фундамент должен обеспечить:

  • распределение на грунт сосредоточенной силы веса станка;
  • увеличение жесткости станины станка;
  • необходимую устойчивость станка при работе за счет понижения центра тяжести;
  • увеличение суммарной массы станка и фундамента, что приводит к уменьшению амплитуды вибраций;
  • защиту станка от вибраций рядом стоящего оборудования. Фундаменты должны быть компактными, сравнительно небольших размеров и простой формы в очертаниях, удобными для размещения и закрепления станка.

Нужно стремиться к тому, чтобы общий центр тяжести станка и фундамента находились на одной вертикали и располагались в центре площади основания фундамента. Допустимое смещение центров тяжести не должно превышать 3. 5 % от ширины фундамента в зависимости от типа грунта.

Высота фундамента делается как можно меньше, но ширину желательно увеличить (уменьшается опрокидывающий момент). Обязательны боковые зазоры. Подошву всего фундамента желательно расположить на одной глубине. Для влажных грунтов делается подготовка из щебня, крупного гравия.

Площадь подошвы фундамента:

где Q — нагрузка на грунт (вес станка, фундамента, детали); R — допустимое давление на грунт.

Допустимое давление на грунт определяют по формуле

где α — коэффициент, учитывающий характер динамических нагрузок, возникающих при работе технологического оборудования (формовочные машины — α = 0,3 . 0,5 ; молоты — α = 0,4; металлорежущие станки — α = 0,8. 1,0); RH — нормативное удельное давление для грунта (супеси — R н = 2.

Вес фундамента Q Ф определяют исходя из веса станка:

где КФ — коэффициент, учитывающий вид нагрузки технологического оборудования (при статической нагрузке — К Ф = 0,6. 1,5, при значительной динамической нагрузке — К Ф = 2. 3); QСТ — вес станка.

Высота фундамента берется из расчета веса фундамента и площади его основания или с учетом длины заделки фундаментных болтов (рис. 17.4).

Рис. 17.4. Фундаментные болты:

а, б— изогнутые; в — с анкерной плитой

Материалы для фундаментов: бетон, железобетон (реже бутобетон и кирпич) из портландцемента марок 200. 500 (схватывание бетона от 45 мин до 12 ч).

Для ремонта фундаментов используют портландцемент марок 500 и 600. Марка бетона соответствует пределу прочности при сжатии бетонных кубиков 200 x 200 x 200 мм на 28-й день сушки, при температуре 18. 22°С и относительной влажности воздуха 90. 100%.

Ориентировочно глубина фундамента h принимается в зависимости от длины фундамента L:

Расстояние от края колодца для анкеров до края фундамента не менее 120 мм, от дна колодца до дна фундамента минимум 100. 150 мм.

Источник

Снип 2.02.05-87. фундаменты машин с динамическими нагрузками, страница №3

6. ФУНДАМЕНТЫ ФОРМОВОЧНЫХ МАШИН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

6.1. Требования настоящего раздела распространяются на проектирование фундаментов следующих видов машин для производства (формования) сборных железобетонных изделий и конструкций:

вибрационных площадок на упругих опорах;

виброударных площадок на упругих опорах;

ударных (кулачковых) площадок со свободным падением движущихся частей;

стационарных и скользящих виброштампов.

6.2.В состав исходных данных для проектирования фундаментов машин, указанных в п. 6.1, кроме материалов, перечисленных в п. 1.1, должны входить:

масса подвижных частей площадки;

схема расположения, тип и жесткость упругих опор;

число оборотов в минуту и амплитуда возмущающих сил вибратора, момент эксцентриков вибратора;

значение безынерционной пригрузки;

высота падения ударной части площадки;

расположение и размеры рабочих мест, если технологическим процессом производства не предусматривается дистанционное управление работой данной формовочной машины.

6.3. Фундаменты под формовочные машины для производства сборного железобетона следует проектировать массивными в виде плит или блоков.. Фундаменты следует армировать в соответствии с требова­ниями п. 1.15.

6.4. Рабочее место на фундаменте должно быть защищено от вибраций в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.012-78.

6.5. При формовании изделий в высоких формах (например, кассетных) обслуживающие площадки вокруг форм (кассет) не  допус­кается опирать на фундаменты формовочных машин и соединять с ними.

6.6. Фундаменты под вибрационные, виброударные и ударные  площадки, а также под стационарные виброштампы следует проекти­ровать таким образом, чтобы центр тяжести площади подошвы фунда­мента и центр жесткости упругих опор, а также линии действия равнодействующей возмущающих сил вибратора или ударов распола­гались, как правило, по одной вертикали.

Эксцентриситет равнодействующей возмущающих сил вибратора или линии действия ударов по отношению к центру тяжести площади подошвы фундамента не должен превышать: для вибрационных площадок и стационарных виброштампов 3%, а для виброударных и ударных площадок 1% размера стороны подошвы фундамента, в направлении которой смещается равнодействующая.

6.7. Амплитуды вертикальных колебаний av фундаментов под вибрационные площадки на упругих опорах следует определять по формулам (35)-(38) обязательного приложения 1, в которых динамическую нагрузку на фундамент Fv, кН(тс), следует вычислять по формуле

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                                     (53)

где Мехс —  момент эксцентриков вибратора, кН×м(тс×м), принимаемый  по заданию на проектирование;

то — масса подвижных частей площадки вместе с формуемым изделием, т(тс×с2/м), которая не учитывается при определении массы всей установки т (п. 5 обязательного приложения 1);

К — суммарный коэффициент жесткости опор, кН/м (тс/м), при­нимаемый по заданию на проектирование.

6.8. Для фундаментов виброударных и ударных площадок следует предусматривать, как правило, виброизоляцию.

Расчет амплитуд вертикальных колебаний аz невиброизолированных фундаментов следует производить по формуле (1) обязательного приложения 2, в которой Jz = mo v, коэффициент восстановления скорости удара принимают Î=0,5; скорость удара v, м/с, следует вычислять для ударных площадок по формуле (43) (см. п. 4.6), а для виброударных — по формуле

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                                          (54)

где Fv —  расчетное значение возмущающей силы вибратора, кН, (тс);

mо —  масса подвижных частей, включая массу формы с бетоном, т (тс×с2/м);

w  —  угловая частота вращения, с-1.

6.9. Амплитуды вертикальных колебаний аv фундаментов вибро­штампов следует определять по формуле (35) обязательного приложения 1, в которой величины az и a|z, м, следует вычислять по формулам:

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                        (55)

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                      (56)

В формулах (55), (56):

Fv —  расчетное значение вертикальной составляющей возмущающих сил машины, кН(тс);

е — эксцентриситет ее приложения, м, принимаемый для стацио­нарных виброштампов равным нулю;

 т — масса фундамента, засыпки грунта на его обрезах, неподвижных частей машины и формуемого изделия, т(тс×с2/м);

qj — момент инерции массы фундамента, засыпки грунта на его об­резах, неподвижных частей машины и формуемого изделия относительно оси, проходящей через общий центр тяжести перпендикулярно плоскости колебаний, т×м2(тс×м×с2);

lj —  угловая частота вращательных колебаний фундамента, с-1, опре­деляемая по формуле (29) обязательного приложения 1, в которой qjо — момент инерции массы фундамента, засыпки грунта на его обрезах, неподвижных частей машины и формуемого изделия относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента перпендикулярно плоскости колебаний, т×м2(тс×м×с2);

w,lz,l — то же, что и в формулах обязательного приложения 1.

7. Фундаменты оборудования копровых бойных площадок

7.1. Требования настоящего раздела распространяются на проек­тирование фундаментов (оснований) копровых бойных площадок копровых цехов и скрапоразделочных баз.

7.2. В состав исходных данных для проектирования фундаментов оборудования копровых бойных площадок, кроме материалов, указанных в п.1.1, должны входить:

масса ударной части копра, т(тс с2/м), и высота ее падения, м;

размеры в плане площади, на которой производится разбивка (разделка) скрапа;

данные о расположении копра по отношению к существующим и проектируемым зданиям и сооружениям.

7.3. Конструкции бойных площадок следует назначать в зависимости от расчетного сопротивления грунтов основания Ro, определяемого по СНиП 2.02.01-83, и энергии ударной части копра.

7.4. В грунтах с расчетным сопротивлением Ro ³ 200 кПа (2кгс/см2) и при энергии ударной части копра до 300 кДж (30тс×м) копровые бойные площадки следует устраивать в виде стальных плит (шабота), укладываемых по слою болванок или мартеновских козлов и мелкого скрапа толщиной не менее 1м, заполняющих котлован глубиной не менее 2м.

7.5. В грунтах с расчетным сопротивлением Ro < 200 кПа (2кгс/см2) и при энергии ударной части копра до 300 кДж (30тс×м) под стальными плитами (шаботом) болванки или мартеновские козлы и мелкий скрап (согласно п. 7.4) следует укладывать по подстилающей песчаной подушке толщиной не менее 1м, устроенной на железобетонной плите толщиной 1-1,5м.

7.6. В грунтах с расчетным сопротивлением Ro ³ 200 кПа (2кгс/см2) и при энергии ударной части копра более 300 кДж (30тс×м) копровые бойные площадки следует устраивать в виде стальных плит (шаботов), укладываемых по слою болванок или мартеновских козлов и мелкого скрапа толщиной не менее 1,5м и подстилающему слою песка толщиной не менее 1м, ограждаемых железобетонным цилиндром или коробом.

7.7. В грунтах с расчетным сопротивлением,Ro < 200 кПа (2кгс/см2) и при энергии ударной части копра более 300 кДж (30тс×м) копровые бойные площадки следует устраивать в виде железобетонных корыто­образных прямоугольных или круглых в плане конструкций (фунда­ментов), в которых размещаются стальные плиты (шаботы), уложенные на подшаботную прокладку, выполняемую, как правило, из трех слоев: нижнего защитного — в виде нескольких щитов из дубовых брусьев общей толщиной до 800 мм; среднего амортизирующего — в виде многослойной конструкции из чередующихся слоев чугунной стружки толщиной 80-100мм и стальных листов толщиной не менее 20 мм; верхнего — из броневых плит толщиной 30-100мм, на которых размещаются стальные блюмы.

7.8. Железобетонные конструкции фундаментов под оборудование копровых бойных площадок следует проектировать монолитными.

7.9. Шабот копровой бойной площадки должен устраиваться из стальных плит толщиной не менее 0,; ориентировочную массу шабота тап, т (тс×с2/м), следует принимать не менее 0,5 тоhо, где то и hо — соответственно масса, т(тс×с2/м), и высоте падения, м, ударной части копра.

7.10. Боковые стенки железобетонных ограждений следует защищать по всей поверхности изнутри и поверху стальными плитами толщиной не менее 50мм, прикрепленными к деревянным брусьям сечением не менее 150х150 мм.

Для уменьшения разлета осколков разбиваемого лома стенки железобетонных ограждений выше уровня шабота (на высоту не менее половины наибольшего размера в плане) следует устраивать наклонными внутрь на 7-100.

7.11. Минимальные расстояния от копровых бойных устройств до фундаментов строительных конструкций зданий и сооружений следует принимать по табл. 12.

Таблица 12

8. ФУНДАМЕНТЫ ДРОБИЛОК

8.1. Требования настоящего раздела распространяются на проекти­рование фундаментов щековых, конусных (гирационных) и молотковых (ударных) дробилок.

8.2. В состав исходных данных для проектирования фундаментов дробилок, кроме материалов, указанных в п. 1.1, должны входить:

значения горизонтальной и вертикальной составляющих равно­действующей динамических нагрузок Fп и их места приложения соответственно относительно верхней грани фундамента дробилок и вертикальной оси, проходящей через центр тяжести дробильной установки;

частота вращения вала эксцентрика для конусных дробилок или главного вала для других видов дробилок;

масса вращающихся частей; число и масса молотков, расстояние от оси вращения до центра тяжести молотка для молотковых дробилок;

масса корпуса дробилок, масса заполнения.

8.3. Монолитные фундаменты дробилок следует проектировать преимущественно стенчатыми из двух стен (между которыми пропус­кается транспортер), нижней и верхней плиты (или двух верхних поперечных ригелей).

8.4. Сборно-монолитные фундаменты дробилок следует проекти­ровать стенчатыми или рамными, предусматривая нижнюю плиту и верхние ригели из монолитного железобетона.

8.5. Групповые фундаменты под несколько дробилок следует преду­сматривать при расположении дробилок:

одноярусном — стенчатыми или рамными;

двух- или трехъярусном — стенчатыми.

При этом сборно-монолитные фундаменты следует проектировать, как правило, из блоков или стен, опирающихся на монолитную нижнюю плиту и связанных поверху монолитными обвязками.

8.6. Подошве отдельных фундаментов конусных дробилок следует придавать, как правило, квадратную форму, а фундаментам дробилок ос­тальных видов — прямоугольную, вытянутую в направлении действия динамических нагрузок.

8.7. Расчет колебаний фундаментов дробилок сводится к определению наибольшей амплитуды горизонтальных колебаний верхней грани фундамента.

Расчет следует выполнять в соответствии с требованиями п. 1.20 и обязательного приложения 1.

8.8. Расчет колебаний фундаментов конусных дробилок, имеющих прямоугольную форму подошвы, следует производить в плоскости, совпадающей с направлением меньшего размера подошвы.

8.9. Рамные фундаменты дробилок следует рассчитывать по прочности на действие веса всех элементов установки с учетом веса заполнения и силы Fd, заменяющей динамическое действие машины, в соответствии с указаниями пп. 1.22 и 1.23.

Значение Fd следует определять по формуле (3), в которой нормативное значение динамической нагрузки Fп устанавливается по заданию на проектирование, а коэффициент надежности по нагрузке и коэффициент динамичности следует принимать по табл. 4.

Про другие станки:  Ножи для оцилиндровочного станка - заказ режущего инструмента в Москве

Нормативное значение динамической нагрузки Fп, кН(тс), для молотковых дробилок при отсутствии данных завода-изготовителя допускается определять по формуле

Fп=тоеw2,                                                        (57)

где то — масса вращающихся частей дробилки, т(тс×с2/м);

е — эксцентриситет массы то, принимаемый равным 0,001м;

w — угловая частота вращения массы то, с-1.

8.10. При расчете прочности фундаментов молотковых дробилок следует производить проверку на отрыв молотка, при этом нормативное значение динамической нагрузки следует определять по формуле (57), принимая в ней массу то равной массе одного молотка, а эксцентриситет е — расстоянию от оси вращения до центра тяжести молотка.

9. ФУНДАМЕНТЫ МЕЛЬНИЧНЫХ УСТАНОВОК

9.1. Требования настоящего раздела распространяются на проектирование фундаментов мельничных установок с коротким барабаном (стержневых, шаровых, рудно-галечных и др.) и трубчатых (при отношении длины барабана к диаметру более трех).

9.2. В состав исходных данных для проектирования фундаментов мельничных установок, кроме материалов, указанных в п. 1.1, должны входить:

моменты инерции масс барабана и ротора электродвигателя, крутильная жесткость вала и передаточное число зубчатой передачи;

расстояние от оси вращения барабанов мельничных установок до верхней грани фундамента;

полная масса корпуса мельничных установок, масса заполнения.

9.3. Фундаменты мельничных установок следует проектировать, как правило, монолитными или сборно-монолитными.

9.4. Фундаменты трубчатых мельниц следует проектировать, как правило, в виде ряда поперечных (по отношению к оси мельницы) П-образных рам, опирающихся на отдельные железобетонные плиты, а мельниц с коротким барабаном — в виде общих массивных плит с поперечными стенами или рамами для опирания частей машины.

Для уменьшения уровня вибраций следует объединять поверху рамные фундаменты под отдельные мельницы общей железобетонной плитой.

Примечания. 1. Допускается проектировать отдельные опоры трубчатых мельниц в виде поперечных стен на отдельных плитах.

2. При скальных и крупнообломочных грунтах допускается опирать стены, поддерживающие части мельниц с коротким барабаном, на отдельные плиты.

3. Установка двигателя, редуктора и одной из опор мельницы на разных фундаментах, не связанных жестко между собой, не допускается.

9.5. Расчет колебаний фундаментов мельничных установок следует производить на действие случайной динамической нагрузки, вызываемой движением заполнителя в барабане.

9.6. Амплитуды горизонтальных колебаний верхней грани массивных, стенчатых и рамных фундаментов мельничных установок от действия случайной динамической нагрузки следует определять по формулам обязательного приложения 3.

9.7. Собственная угловая частота колебаний фундаментов мельниц должна отличаться не менее чем на 25% от собственной угловой частоты lsh крутильных колебаний вала электродвигателя, определяемый по формуле

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                         (58)

где q1 — момент инерции массы барабана с загрузкой относительно его оси вращения т×м2(тс×м×с2);

q2 — момент инерции массы ротора электродвигателя относительно его оси вращения, т×м2(тс×м×с2);

К — крутильная жесткость вала, соединяющего ротор двигателя с приводной шестерней, кН×м/рад (тс×м/рад);

i — передаточное число зубчатой пары (шестерни и зубчатого венца барабана).

9.8. Расчет прочности элементов конструкций фундаментов мельниц надлежит производить с учетом действия следующих нагрузок:

расчетного значения веса элементов конструкций и частей мельницы с учетом веса заполнения;

горизонтальной составляющей расчетной динамической нагрузки Fd, кН(тс), приложенной к данной опоре и определяемой по формуле (3), в которой значения коэффициентов надежности по нагрузке и динамич­ности следует принимать в соответствии с табл. 4, а величину Fn — равной: для трубчатых мельниц 0,2Gm; для мельниц с коротким барабаном 0,1 Gm, где Gm — часть нормативного значения веса мельницы (без мелющих тел и заполнения), приходящаяся на данную опору, кН(тс).

10. ФУНДАМЕНТЫ ПРЕССОВ

10.1. Требования настоящего раздела распространяются на проекти­рование фундаментов винтовых, кривошипных и гидравлических прессов.

10.2. В состав исходных данных для проектирования фундаментов прессов, кроме материалов, указанных в п.1.1, должны входить:

габаритные чертежи пресса с указанием вида выполняемых им технологических операций (штамповка, ковка, вырубка);

масса поступательно движущихся рабочих частей пресса; момент инерции вращающихся рабочих масс винтового пресса относительно оси винта; главные моменты инерции пресса;

скорости поступательного и вращательного движения рабочих частей пресса в момент соприкосновения ползуна с упаковкой; полная дефор­мация поковки в прессе штамповки или ковки, определяемая из графика рабочих нагрузок типовой поковки.

10.3. Фундаменты прессов следует проектировать, как правило, в виде жестких плит или монолитных блоков.

10.4. Фундаменты винтовых прессов, предназначенных для штамповки или ковки, следует рассчитывать с учетом импульса вертикальной силы и крутящегося момента относительно вертикальной оси следующим образом:

а) амплитуду вертикальных колебаний аz, м, фундамента следует определять по формуле (1) обязательного приложения 2, в которой значение коэффициента восстановления скорости удара Î следует принимать: при холодной штамповке и ковке Π= 0,5, при горячей штамповке и ковке Π= 0,25, а значение импульса вертикальной силы Jz, кН×с(тс×с), определяется по формуле

Jz=тоv,                                                            (59)

где то — масса поступательно движущихся рабочих частей пресса, т (тс×с2/м);

v — скорость поступательного движения рабочих частей пресса в момент удара, м/с;

б) амплитуды горизонтальных колебаний ah,y, м, фундамента следует определять по формулам (6) и (7) обязательного приложения 2; при этом значение Î то же, что в п.10.4а, а импульс момента Jy принимается равным

Jy=qоzw,                                                          (60)

где qоz — момент инерции вращающихся рабочих масс пресса, т×м2(тсм×с2), относительно оси винта;

w — угловая частота вращения винта в момент удара, с-1, принимае­мая по заданию на проектирование.

10.5. Амплитуды вертикальных av, м, и горизонтальных ah,j, м, колебаний фундаментов кривошипных прессов при операциях штам­повки следует определять по формулам (2)-(5) обязательного приложения 2, в которых значение коэффициента Π= 0; импульс вертикальной силы Jz определяется экспериментальным путем; при отсутствии опытных данных допускается импульс вертикальной силы определять по формуле (59), умножая его значение на коэффициент h, который учитывает влияние жесткости поковки и наличие люфтов в кинематических парах криво­шипно-шатунного механизма; при 104 кН(103тс) £ Fпот < 6,3×104 кН(6,3×103тс) допускается принимать h Fпот/6,3×104 (h Fпот/6,3×103), а при Fпот > 6,3×104 (6,3×103тс) коэффициент h следует принимать равным 1; импульс момента Jj принимается равным импульсу крутящего момента от замедления вращения рабочих частей пресса, возникающего при выполнении штамповки, и определяется экспериментальным путем; при отсутствии опытных данных значение Jj, кН×м×с(тс×м×с), допускается определять по формуле

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                                  (61)

где Fпот — номинальное усилие пресса, кН(тс);

d — полная деформация поковки в процессе штамповки, м, опреде­ляемая из типового графика рабочих нагрузок для рассмат­риваемой модели пресса (рабочий ход ползуна);

 wо — угловая частота вращения кривошипа, с-1, принимаемая по зада­нию на проектирование.

При операциях вырубки амплитуду вертикальных колебаний фунда­мента az, м, следует определять по формуле (1) обязательного прило­жения 2, в которой коэффициент Π= 0, а значение импульса Jz следует определять экспериментальным путем; при отсутствии опытных данных допускается значение импульса Jz определять по формуле

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                                    (62)

 где F|пот — номинальное усилие пресса, кН(тс), при операции вырубки;

w1 — угловая частота свободных колебаний станины, с-1, определяе­ мая по формуле

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                                       (63)

где Кт — коэффициент вертикальной жесткости станины, кН/м (тс/м), принимаемый по заданию на проектирование;

mt — масса верхней части пресса, расположенной выше середины высоты станины, т(тс×с2/м).

10.6. Фундаменты гидравлических прессов, предназначенных для штамповки или ковки, следует рассчитывать на действие импульса вертикальной силы. При этом амплитуду вертикальных колебаний фундамента az cледует определять по формуле (1) обязательного прило­жения 2, принимая в ней коэффициент Π= 0, а значение импульса Jz — по формуле (59), в которой v — максимальная скорость опускания подвижной траверсы, м/с.

11. ФУНДАМЕНТЫ ПРОКАТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

11.1. Требования настоящего раздела распространяются на проекти­рование фундаментов основного и вспомогательного оборудования прокатных и трубных цехов, а также оборудования непрерывного литья заготовок.

11.2. В состав исходных данных для проектирования фундаментов прокатного оборудования, кроме материалов, указанных в п.1.1, должны входить:

план основных осей оборудования с привязкой к осям здания, а также основные отметки оборудования; план и разрезы помещений техничес­кого подвала или этажа;

данные о расположении лотков для гидравлического смыва окалины и возможные входы в траншеи лотков, а также данные о расположении мест возможного появления производственных вод;

указания о расположении мест, где необходимо устройство лестниц, монтажных проемов, ограждений и перекрытий;

данные для определения значений монтажных нагрузок, распола­гаемых в пределах перекрытия подвала и возле него, в виде плана, на котором указываются следующие основные зоны действия нагрузок: от стационарного технологического оборудования, от временно размещае­мого , сменного оборудования при ремонтах с указанием веса, габари­тов, числа монтажных единиц и минимальных проходов для наиболее тяжелого оборудования (сменные клети, валки с подушками и т.п.); данные для определения временных нагрузок от подвижного транспорта, содержащие характеристики и количество транспортных средств; данные для определения нагрузок в местах складирования металла (веса и размеры типовых вариантов штабелей, пирамид и т.п. с указанием проходов между ними); временную нагрузку от остального оборудо­вания допускается задавать в виде сплошной равномерно распределенной нагрузки.

11.3. Под основное и вспомогательное прокатное оборудование следует проектировать массивные монолитные бетонные и железо­бетонные фундаменты с необходимыми вырезам, отверстиями и кана­лами или облегченные (рамного или стенчатого типа) монолитные или сборно-монолитные железобетонные фундаменты с использованием полостей и устройством в становых пролетах общих и местных технических этажей или подвалов; при этом установку рабочей и шестеренной клетей, редуктора и приводного двигателя следует предусматривать на общем фундаменте. Такие общие облегченные фундаменты следует устраивать из верхней и нижней плит, соединенных стойками и стенами или массивными устоями (опорами), отделенными швами от рабочей площадки и здания.

Оборудование мелкосортных, проволочных и штрипсовых станов допускается размещать в пролетной части верхней фундаментной плиты. Основное оборудование крупносортных и среднесортных станов следует размещать над несущими опорами (стойками или стенами). Рабочие и шестеренные клети листовых, толстолистовых, рельсобалочных и других тяжелых станов следует устанавливать на массивные устои.

11.4. В случае, если заложение всех участков фундаментов прокатного оборудования и оборудования непрерывного литья заготовок на одной отметке по глубине приводит к перерасходу материалов, допускается отдельные участки фундаментов закладывать на разной глубине.

Фундаменты, разделенные глубокими открытыми каналами (напри­мер, каналами для смыва окалины), следует связывать поверху железо­бетонными распорками через 3-6 м, расположение которых должно быть увязано с расположением оборудования.

11.5. Армирование фундаментов следует производить в соответствии с указаниями разд. 1. При этом верхнюю арматуру массивных фунда­ментов следует укладывать только под станинами оборудования с динамическими нагрузками.

Диаметры стержней нижней арматуры следует принимать не менее 16 мм для фундаментов длиной до 30м и 20мм — длиной свыше 30м.

11.6. Под станинами оборудования, воспринимающими система­тически действующие ударные нагрузки, следует предусматривать уста­новку 2-3 сеток, располагаемых в соответствии с указаниями п.1.15. При этом верхние сетки, доходящие до края фундамента, следует загибать вниз вдоль вертикальной грани на длину 15 диаметров загибаемых стержней.

11.7. При наличии местных воздействий от лучистой теплоты, ударов кусками падающей окалины и т.п. вертикальные грани фундамента следует армировать сетками из стержней диаметром 12мм с квадратными ячейками размером 200мм.

11.8. Расчет колебаний массивных фундаментов под прокатное оборудование выполнять не требуется.

Расчет прочности элементов фундаментов выполняется в соответствии с указаниями пп.1.22 и 1.23. При этом нагрузки, возникаю­щие при работе оборудования в исключительных случаях, например, при резком нарушении технологического процесса, и нагрузки, возникающие при авариях (поломка шпинделей, соединительных муфт и т.п.), относятся к временным особым нагрузкам.

12. ФУНДАМЕНТЫ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНККОВ

12.1. В состав исходных данных для проектирования фундаментов металлорежущих станков, кроме материалов, указанных в п. 1.1, должны входить:

чертеж опорной поверхности станины станка с указанием опорных точек, рекомендуемых способов установки и крепления станка;

данные о значениях нагрузок на фундамент: для станков с массой до 10т — общая масса станка, а для станков с массой более 10т — схема расположения статических нагрузок, передаваемых на фундамент;

для станков, требующих ограничения упругого крена фундамента, — данные о предельно допустимых изменениях положения центра тяжести станка в результате установки тяжелых деталей и перемещения узлов станка (или максимальные значения масс деталей, массы подвижных узлов и координаты их перемещения), а также данные о предельно допустимых углах поворота фундамента относительно горизонтальной оси;

данные о классе станков по точности, а также о жесткости станины станков, о необходимости обеспечения жесткости за счет фундамента и о возможности частой перестановки станков;

для высокоточных станков — указания о необходимости и рекомен­дуемом способе их виброизоляции: кроме того, в особо ответственных случаях для таких станков (например, при установке высокоточных тяжелых станков или при установке высокоточных станков в зоне интенсивных колебаний оснований) в исходных данных для проекти­рования должны содержаться результаты измерений колебаний грунта в местах, предусмотренных для установки станков, и другие данные, необходимые для определения параметров виброизоляции (предельно допустимые амплитуды колебаний фундамента или предельно допусти­мые амплитуды колебаний элементов станка в зоне резания и т.п.)

12.2. Станки в зависимости от их массы, конструкции и класса точности допускается устанавливать на бетонном подстилающем слое пола цеха,на устроенные в полу утолщенные бетонные или железо­бетонные ленты (ленточные фундаменты) или на массивные фундаменты (одиночные или общие).

12.3. На подстилающем слое пола цеха следует устанавливать станки с массой до 10т (при соответствующем обосновании до 15т) нормальной и повышенной точности с жесткими и средней жесткости станинами, для которых l/h < 8 (где l — длина, м,h — высота сечения станины станка, м), а также высокоточные, виброизоляцию которых допускается осуществлять при помощи упругих опор, расположенных непосредственно под стани­ной станка.

На устраиваемые в полу цеха утолщенные бетонные или железо­бетонные ленты допускается устанавливать станки с массой до 30т.

12.4. На фундаменты следует устанавливать станки следующих видов:

с нежесткими станинами с отношением l/h ³ 8 и с составными станинами, в которых требуемая жесткость обеспечивается за счет фундамента;

с массой более 10т (или 15т при соответствующем обосновании) при толщине бетонного подстилающего слоя пола, недостаточной для уста­новки станков данной массы;

высокоточные, для виброизоляции которых необходима установка специальных фундаментов.

Примечание. Установка высокоточных станков на общие фундаменты допускается только в случаях, если в числе группы станков, устанавливаемых не один фундамент, отсутствуют такие, при работе которых будут возникать динамические нагрузки, вызывающие колебания с амплитудами, превышающими предельно допустимые, указанные в задании на проектирование.

Про другие станки:  Форматно раскроечный станок своими руками

12.5. Для высокоточных станков, устанавливаемых на виброизо­лированных фундаментах и требующих периодической юстировки, реко­мендуется использовать комбинированные упруго-жесткие опорные элементы, позволяющие переходить от упругой установки фундамента, обеспечивающей его виброизоляцию, к жесткой.

При проектировании виброизолированных фундаментов станков на резиновых ковриках должны быть предусмотрены устройства, обеспе­чивающие возможность смены этих ковриков.

12.6. Для одиночных фундаментов станков нормальной и повышенной точности с массой до 30т высоту фундамента следует принимать в соответствии с данными, приведенными в табл. 13, а для станков с массой более 30т — назначать из условия обеспечения необходимой жесткости станины за счет фундамента, а также из конструктивных соображений в (в частности, в зависимости от глубины приямков).

12.7. Высоту общих фундаментов станков нормальной и повышенной точности следует определять по результатам расчета фундамента по прочности и жесткости с учетом минимально необходимой высоты (см. табл. 13), обеспечивающей требуемую жесткость станины отдельных станков, а также из конструктивных соображений, особенностей данного вида станка и условий его обслуживания.

12.8. Фундаменты станков следует армировать сетками из стержней диаметром 8-10 мм с квадратными ячейками размером 300 мм, укладываемыми на расстоянии 20-30 мм от верхней и нижней граней фундамента.

12.9. Установку станков допускается производить как без крепления, так и с креплением фундаментными болтами. При этом крепление станков фундаментными болтами обязательно:

при необходимости обеспечения совместной работы станины с фундаментом (например, станков высокой точности, устанавливаемых на одиночные фундаменты, или станков с нежесткими станинами, в которых требуемая жесткость станины обеспечивается за счет фундамента);

при динамических нагрузках от возвратно-поступательно переме­щающихся масс (например, в продольно-строгальных станках) или от вращающихся неуравновешенных масс, которые могут вызвать переме­щения фундамента при работе на скоростных режимах (например, в токарных и фрезерных станках).

Таблица 13

§

Таблица 7

Пески

Удельное упругое сопротивление ср,кН/м3(тс/м3),грунтов различной влажности

водонасыщенных

влажных

маловлажных

Средней крупности:

рыхлые

1,5×104(1500)

2×104(2000)

3×104(3000)

средней плотности

3×104(3000)

4×104(4000)

5×104(5000)

Мелкие:

рыхлые

1×104(1000)

1,5×104(1500)

2,5×104(2500)

средней плотности

2×104(2000)

3×104(3000)

4×104(4000)

Пылеватые:

рыхлые

0,5×104(500)

1×104(1000)

1,5×104(1500)

средней плотности

1×104(1000)

1,5×104(1500)

2,5×104(2500)

Примечание. Удельное упругое сопротивление для плотных песчаных грунтов следует принимать на 50% выше, чем наибольшее из значений ср указанных в табл. 7 для данного вида грунта.

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                                     (25)

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                             (26)

где I —  момент инерции площади поперечного сечения сваи, м4;

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство— коэффициент упругой деформации системы «свая-грунт», определяемый по формуле

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство,                                                           (27)

здесь Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство —Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство коэффициент деформации, определяемый в соответствии с указаниями СНиП 2.02.03-85 при gс=3.

Для свай,защемленных в ростверк,

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство          (28)

Для свай, защемленных в ростверк,

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                       (29)

В формулах (28), (29):

Ao,Bo,Co — коэффициенты, зависящие от приведенной глубины погружения сваи Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство и условий опирания ее нижнего конца (опреде­ляются по указаниям СНиП 2.02.03-85).

Для горизонтально-вращательных колебаний свай фундаментов

тj,red = тх,red;                                                   (30)

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                      (31)

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                        (32)

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройствоФундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                         (33)

В формулах (31)-(33):

qj,r — момент инерции массы ростверка и машины относительно горизонтальной оси, проходящей через их общий центр тяжести перпендикулярно плоскости колебаний, т×м2(тс×м×с2);

h2 —  расстояние от центра тяжести массы тr до подошвы ростверка, м;

rh,i —  расстояние от оси i-й сваи до горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента перпендикулярно плоскости колебаний.

Для вращательных колебаний свайного фундамента относительно вертикальной оси

тy,red = тх,red;                                                   (34)

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство          (35)

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                           (36)

В формулах (35), (36):

qy,r — момент инерции массы ростверка и машины относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести ростверка, т×м2(тс×м×с2);

rv,i —  расстояние от оси i-й сваи до вертикальной оси, проходящей через центр тяжести ростверка, м.

1.37. Относительное демпфирование для свайных фундаментов следует определять, как правило, по результатам испытаний. При отсутствии экспериментальных данных относительное демпфирование xz при верти­кальных колебаниях свайных фундаментов допускается принимать равным 0,2 для установившихся колебаний и 0,5 для неустановившихся колебаний. Значения xх ,xj,xy определяются по формулам (15)-(17).

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ МАШИН НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

1.38. Фундаменты машин с динамическими нагрузками, возводимые на вечномерзлых грунтах, следует проектировать в соответствии с требо­ваниями СНиП II-18-76 и дополнительными требованиями, изложенными в пп. 1.39-1.43.

Несущую способность оснований фундаментов машин на вечномер­злых грунтах, используемых в качестве оснований по принципу I, следует определять с учетом дополнительного коэффициента условий работы gсs, принимаемого по табл. 8.

Таблица 8

1.40. Среднее статистическое давление р под подошвой фундамента на естественном основании и несущую способность оснований свайных фундаментов машин с динамическими нагрузками на вечномерзлых грунтах, используемых по принципу II, следует определять согласно требованиям соответственно пп. 1.21. и 1.34.

1.41. Расчет вертикальных и горизонтальных колебаний массивных и стенчатых фундаментов и вертикальных колебаний рамных фундаментов на естественном основании, а также вертикальных колебаний свайных фундаментов для машин с вращающимися частями, с кривошипно-шатунными механизмами, дробильных и мельничных установок, возво­димых на твердомерзлых грунтах, используемых по принципу I, произ­водить не следует.

Расчет горизонтальных колебаний рамных фундаментов указанных типов машин в этих условиях следует производить в соответствии с указаниями обязательных приложений 1 и 3.

1.42. Расчет вертикальных колебаний фундаментов (в том числе свайных) машин с импульсными нагрузками в твердомерзлых грунтах, используемых по принципу I, а также фундаментов машин всех типов в пластичномерзлыхз грунтах следует производить как на немерзлых грунтах в соответствии с требованиями, изложенными в соответствующих разделах для разных типов машин; при этом коэффициенты жесткости оснований фундаментов следует определять по данным результатов полевых испытаний грунтов.

1.43. Расчет амплитуд горизонтальных колебаний свайных фундаментов машин с периодическими и случайными динамическими нагрузками, возводимых на твердомерзлых грунтах, используемых по принципу I, следует производить в соответствии с указаниями обязательных приложений 1 и 3. При этом коэффициенты жесткости конструкции фундамента Sх и Sy следует определять по формулам:

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройствоФундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                                     (37)

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                                     (38)

В формулах (37), (38):

S|i — коэффициент жесткости i-й свай с жесткой заделкой в ростверк в горизонтальном направлении, кН/м (тс/м),S|i =12 ЕbIi/l3d;

 Ii — момент инерции площади поперечного сечения i-й сваи, м4;

 ld — расчетная длина сваи, м,ld = lo H 3d;

   H — величина, изменяющаяся в пределах 0 £ Н £ Но, принимаемая для  наиболее неблагоприятного случая при расчете на колебания;

lo Hо — соответственно расстояние от нижней грани плиты фундамента до поверхности грунта, м, и толщина сезонно оттаивающего слоя, м, определяемая в соответствии с указаниями СНиП II-18-76;

  d — диаметр или сторона поперечного сечения сваи в направлении действия динамической нагрузки, м;

 rv,i — расстояние от центра тяжести ростверка до оси i-й сваи, м.

1.44. Расчет колебаний фундаментов машин, возводимых на веч­номерзлых грунтах, используемых по принципу II, следует выполнять как на немерзлых грунтах в соответствии с требованиями, изложенными в разделах для разных типов машин.

2. ФУНДАМЕНТЫ МАШИН С ВРАЩАЮЩИМИСЯ ЧАСТЯМИ

2.1. Требования настоящего раздела распространяются на проекти­рование фундаментов турбомашин (энергетических, нефте- и газопере­качивающих турбоагрегатов мощностью до 100 тыс. кВт, турбоком­прессоров, турбовоздуходувок, турбонасосов), электрических машин (мотор-генераторов и синхронных компенсаторов), центрифуг, центро­бежных насосов, дымососов, вентиляторов и тому подобных машин.

2.2. В состав исходных данных для проектирования фундаментов машин, указанных в п. 2.1, кроме материалов, перечисленных в п. 1.1, должны входить:

данные о значениях нагрузок от момента короткого замыкания генератора и от тяги вакуума в конденсаторе, координаты точек их приложения и размеры площадок передачи этих нагрузок; данные о нагрузках, возникающих при тепловых деформациях машин;

схемы расположения и нагрузки от вспомогательного оборудования (масло- и воздухоохладителей, масляных баков, насосов, турбопроводов и др.);

схемы площадок, опирающихся на фундамент, и данные о норматив­ных значениях нагрузок от них;

данные для определения монтажных нагрузок, размеры площадок передачи этих нагрузок.

Примечание. При проектировании фундаментов турбоагрегатов мощностью 25 тыс. кВт и более показатели физико-механических свойств грунтов должны опре­деляться на основе непосредственных испытаний в полевых или лабораторных условиях.

2.3. Фундаменты машин с вращающимися частями следует проекти­ровать рамными, стенчатыми, массивными или облегченными.

При выборе конструктивной схемы фундамента следует руководство­ваться требованиями, содержащимися в пп. 1.11-1.13; при этом следует соблюдать симметрию фундамента относительно вертикальной плоскос­ти, проходящей через ось вала машины.

Стенчатые фундаменты следует проектировать преимущественно с поперечными стенами, расположенными под подшипниками машины.

2.4. Центробежные насосы, агрегируемые на заводе-изготовителе при помощи железобетонных опорных плит с электродвигателями или двига­телями внутреннего сгорания мощностью до 400 кВт, допускается уста­навливать без фундамента на подстилающий слой пола. Для агрегатов с двигателями мощностью до 50 кВт железобетонные опорные плиты устанавливаются на подстилающий слой пола без специального закреп­ления на подливку из песчано-цементного раствора толщиной 30-50 мм. Для агрегатов с двигателями мощностью свыше 50 кВт крепление железобетонной опорной плиты к подстилающему слою пола должно осуществляться фундаментными болтами.

2.5. Фундаменты турбоагрегатов мощностью 25 тыс. кВт и более не допускается опирать на пески рыхлые любой крупности и влажности, мелкие и пылеватые водонасыщенные любой плотности, пылевато-глинистые грунты с показателем текучести IL > 0,6, а также на грунты с модулем деформации менее 10 МПа (100 кгс/см2) и грунты, подвер­женные в водонасыщенном состоянии суффозии. Для свай, опираю­щихся на указанные выше грунты, несущую способность следует опре­делять по результатам полевых испытаний длительно действующими динамическими нагрузками.

2.6. На нижние плиты (или ростверки) рамных фундаментов машин, указанных в п. 2.1, допускается опирать стойки площадок обслуживания машин и перекрытия над подвалом.

В случае устройства под всем машинным залом общей фундаментной плиты допускается непосредственно на этой плите возводить фундаменты машин.

Элементы верхнего строения фундаментов не допускается связывать с элементами и конструкциями здания.

Примечание. В виде исключения на элементы верхнего строения фундаментов машин допускается опирать вкладные участки перекрытия. В этом случае под опорами балок перекрытия необходимо предусматривать изолирующую прокладку, например, из фторопласта или других подобных материалов. Такие прокладки сле­дует предусматривать такие под опорами перекрытий и площадок обслуживания, установленных на стойках, опертых на нижние плиты (ростверка) фундаментов машин.

2.7.Нормативные динамические нагрузки (вертикальные Fn,v и горизонтальные Fn,h), кН (тс), от машин с вращающимися частями следует принимать по данным задания на проектирование, а при отсутствии этих данных допускается принимать равными:

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                            (39)

где m — коэффициент пропорциональности, устанавливаемый по табл. 9;

s  —   число роторов;

 Gi  —   вес каждого ротора машины, кН (тс).

Таблица 9

Машины

Коэффициент пропорциональности m

Турбомашины

0,2

Электрические машины с частотой вращения

nr, об/мин:

менее 500

0,1

от 500 до 750

0,1-0,15

от 750 до 1500

0,15-0,2

свыше 1500

0,2

Центрифуги (d — диаметр ротора, м)

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство

Центробежные насосы

0,15

Дымососы и вентиляторы

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство

но не менее 0,2

2.8. Динамические нагрузки от машин, соответствующие максимальному динамическому воздействию машины на фундамент, следует принимать сосредоточенными и приложенными к элементам, поддерживающим подшипники (к ригелям, балкам) на уровне осей этих элементов.

2.9. Для фундаментов турбомашин расчетную динамическую нагруз­ку в продольном горизонтальном направлении следует принимать равной 0,5 значения той же нагрузки в поперечном горизонтальном направ­лении; для остальных машин с вращающимися частями продольную нагрузку следует принимать равной нулю.

2.10. Нормативные нагрузки на фундаменты турбомашин, соответ­ствующие моменту короткого замыкания Мn,sc, кН×м (тс×м), и тяги ваку­ума в конденсаторе при гибком присоединении конденсатора Fn,vac, кН (тс), следует принимать по заданию на проектирование или определять по формулам:

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройствоФундаменты под оборудование: проектирование и устройство    (40)

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                     Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство  (41)

В формулах (40), (41):

 N — номинальная мощность электрической машины, кВт;

nr  — частота вращения машины, кВт;

ksc — коэффициент кратности вращающего момента при коротком замыкании, принимаемый по заданию на проектиро­вание; в случае отсутствия в задание на проектирование допускается принимать равным 10;

100 (10) — усилие тяги вакуума на 1 м2 сечения трубопровода, кН/м2 (тс/м2);

a — площадь поперечного сечения соединительной горловины  конденсатора с турбиной, м2.

2.11.При определении расчетных значений усилий в элементах фунда­ментов машин с вращающимися частями в каждое отдельное сочетание следует включать только одну из нагрузок, соответствующих динами­ческому воздействию машины: вертикальную силу и момент в верти­кальной плоскости или горизонтальную силу и соответствующие ей моменты в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Нагрузка от тяги вакуума в конденсаторе учитывается в сочетаниях нагрузок как длительная статическая с коэффициентом надежности по нагрузке gf = 1,2.

Сочетание в которое входит момент короткого замыкания Мsc, явля­ется особым.

2.12. Нормативную монтажную нагрузку на верхней плите фунда­мента следует принимать по заданию на проектирование, но не менее 10 кН/м2 (1 тс/м2); ее следует умножать на коэффициент надежности по нагрузке gf = 1,2 и коэффициент динамичности h = 1.

2.13. Расчет колебаний фундаментов всех видов машин с вращающимися частями сводится к определению максимальной амплитуды горизонтальных (поперечных) колебаний верхней плиты (для рамных фундаментов) или верхней грани фундамента (для массивных и стенчатых фундаментов); расчет следует производить в соответствии с указаниями обязательного приложения 1.

Расчет амплитуд вертикальных колебаний, как правило, не произво­дится.

2.14. При расчетах колебаний значения расчетных динамических нагрузок следует определять в соответствии с требованиями пп. 1.23 и 2.7.

2.15. Для массивных и стенчатых фундаментов машин с вращаю­щимися частями с частотой вращения более 1000 об/мин расчет коле­баний допускается не производить

2.16. Расчет колебаний опорной плиты агрегируемого оборудования производится как для массивных фундаментов. При этом в массу фундамента следует включать массу оборудования, опорной плиты и массу подстилающего слоя пола непосредственно под плитой и в примы­кающей зоне на расстоянии 0,5 м от граней плиты.

В случае необходимости ограничения распространения колебаний от оборудования, смонтированного на железобетонных опорных плитах, в подстилающем слое пола следует устраивать сквозной шов.

2. ФУНДАМЕНТЫ МАШИН С КРИВОШИПНО-ШАТУННЫМИ МЕХАНИЗМАМИ

3.1. Требования настоящего раздела распространяются на проекти­рование фундаментов машин с кривошипно-шатунными механизмами, имеющих неуравновешенные силы и моменты, в том числе дизелей, поршневых компрессоров, мотор-компрессоров, лесопильных рам, локо­мобилей и т.п.

3.2. В состав исходных данных для проектирования фундаментов машин, указанных в п. 3.1, кроме материалов, перечисленных в п. 1.1, должны входить:

значения равнодействующих неуравновешенных (возмущающих) сил и моментов первой и второй гармоник от всех частей, места приложения сил и плоскости действия моментов;

расстояние от оси главного вала машины до верхней грани фунда­мента.

3.3. Фундаменты машин с кривошипно-шатунными механизмами следует проектировать массивными или стенчатыми, а в отдельных случаях для машин с вертикально расположенными кривошипно-шатун­ными механизмами допускается также предусматривать устройство рамных фундаментов.

Про другие станки:  Универсальные станки

3.4. Компрессоры, агрегируемые на заводе-изготовителе при помощи железобетонных опорных плит с электродвигателями или двигателями внутреннего сгорания мощностью до 400 кВт, допускается устанавливать без фундаментов на подстилающий слой пола. Расчет колебаний и крепление железобетонной опорной плиты к подстилающему слою пола должны осуществляться с учетом требований пп. 2.4 и 2.16.

3.5. На фундаменты машин допускается свободно опирать отдельные площадки и стойки, а также вкладные участки перекрытий между смежными фундаментами, не соединенные с конструкциями зданий.

Примечание. Опирание элементов конструкций здания на фундаменты машин допускается в виде исключения при наличии специального обоснования.

3.6. Расчет прочности элементов конструкций фундаментов следует производить с учетом требований пп. 1.22 и 1.23, причем в формуле (3) следует принимать Fn — нормативную динамическую нагрузку, соответ­ствующую наибольшей амплитуде первой или второй гармоники возму­щающих нагрузок машины, устанавливаемой в задании на проек­тирование.

3.7. При определении амплитуд колебаний фундаментов горизон­тальных машин расчет допускается ограничивать только вычислением амплитуды колебаний в направлении, параллельном скольжению поршней, и не учитывать влияние вертикальной составляющей возму­щающих сил.

При расчете амплитуд колебаний фундаментов вертикальных машин допускается:

расчет амплитуд горизонтальных колебаний ограничить только для направления, перпендикулярного главному валу машины;

расчет амплитуд вертикальных колебаний производить только с учетом влияния вертикальной составляющей возмущающих сил.

Для фундаментов машин с угловым расположением цилиндров расчет амплитуд вынужденных колебаний следует производить с учетом как вертикальной, так и горизонтальной составляющей возмущающих сил и моментов машины для плоскости фундамента, перпендикулярной главному валу машины.

3.8. Расчет колебаний фундаментов машин с кривошипно-шатунными механизмами следует производить в соответствии с указаниями обяза­тельного приложения 1, причем значения нормативных возмущаю­щих сил первой или второй гармоники следует принимать по заданию на проектирование.

3.9. В случае, если из двух гармоник возмущающих сил и моментов одна составляет менее 20% другой и ее частота отличается более чем на 25% от собственной частоты колебаний фундамента, то при расчете амплитуд вынужденных колебаний ее не учитывают; в остальных случаях расчет амплитуд следует производить для каждой из первых двух гармоник возмущающих сил и моментов. При этом расчетные значения амплитуд колебаний фундамента для каждой гармоники не должны превышать предельно допустимых значений, приведенных в табл. 2.

3.10. Для второй гармоники возмущающих сил и моментов значения амплитуд горизонтальных и вертикальных колебаний аh,j и av следует определять по тем же формулам, что и для первой гармоники, заменив в формулах значение угловой частоты вращения машины w на 2w.

4. ФУНДАМЕНТЫ КУЗНЕЧНЫХ МОЛОТОВ

4.1. В состав исходных данных для проектирования фундаментов кузнечных молотов, кроме материалов, указанных в п. 1.1, должны входить:

чертежи габаритов молота с указанием типа молота (штамповочный, ковочный) и его марки;

номинальная и действительная (с учетом массы верхней половины штампа) масса падающих частей; высота их падения;

масса шабота и станины;

размеры подошвы шабота и отметки ее относительно пола цеха, а также размеры опорной плиты станины;

значение коэффициента восстановления скорости удара при штамповке изделий из цветных металлов или их сплавов;

внутренний диаметр цилиндра и рабочее давление пара или воздуха (или энергия удара).

4.2. Фундаменты молотов следует проектировать в виде жестких плит или монолитных блоков. Для молотов с массой падающих частей до 3 т включительно. Допускается устройство одного общего фундамента под несколько молотов при их расположении на одной линии.

4.3. Толщина подшаботной части фундамента должна быть не менее указанной в табл. 10.

Таблица 10

4.4. Фундаментов кузнечных молотов должны иметь конструк­тив­ное армирование в соответствии с требованиями п. 1.15.

Верхнюю часть фундамента, примыкающую к подшаботной прокладке, следует армировать горизонтальными сетками с квадратными ячейками размерами 100х100 мм из стержней диаметром 10-12 мм; сетки следует располагать рядами с расстоянием между ними по вертикали 100-120 мм в количестве, принимаемом по табл. 10 и зависящем от массы падающей части молота то.

Часть фундаментов ковочных молотов, расположенную под подошвой станины молота, следует армировать горизонтальными сетками с квадратными ячейками из стержней диаметром 12-16 мм с шагом в продольном и поперечном направлениях 200-300 мм. Аналогичные арматурные сетки следует устанавливать у граней выемки для шабота всех видов кузнечных молотов, причем вертикальные стержни этих сеток необходимо доводить до подошвы фундамента.

4.5. Деревянные подшаботные прокладки следует изготавливать из дубовых брусьев; для молотов с массой падающих частей до 1 т подшаботную прокладку допускается изготовлять из лиственницы или сосны.

Деревянные прокладки следует предусматривать из пиломатериалов 1-го сорта по ГОСТ 2695-83 и ГОСТ 8488-86 Е.

При обосновании расчетом и по согласованию с заводом — изгото­вителем машины допускается заменять деревянные подшаботные прокладки на резинотканевые.

4.6. Амплитуды вертикальных колебаний фундаментов молотов при центральной установке аz, м, следует определять по формуле (1) обязательного приложения 2, в которой импульс вертикальной силы Jz, кН×с(тс×с), определяется по формуле

Jz = mon,                                                          (42)

где mo — масса падающих частей молота, т(тс×с2/м);

n — скорость падающих частей молота в начале удара, м/с, принимаемая по заданию на проектирование или, при отсутствии таких данных, определяемая по формулам:

для молотов, свободно падающих (фрикционных и одностороннего действия),

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                                    (43)

для молотов двойного действия

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                    (44)

илиФундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                                  (45)

В формулах (43)-(45):

ho  — рабочая высота падения ударяющих частей молота, м;

Ар — площадь поршня в цилиндре, м2;

рт — среднее давление пара или воздуха, кПа (тс/м2);

Еsh — энергия удара, кДж (тс×м);

g — ускорение свободного падения,g=9,81м/с2.

Коэффициент восстановления скорости удара Î в формуле (1) обязательного приложения 2 следует принимать: при штамповке стальных изделий для молотов штамповочных Î=0,5; для ковочных молотов Î=0,25; при штамповке изделий из цветных металлов и их сплавов коэффициент Î следует принимать по заданию на проектирование.

4.7. Амплитуду вертикальных колебаний фундамента при установке молота с эксцентриситетом следует определять по формулам (2)-94) обязательного приложения 2, в которых значение Î — то же, что в п. 4.6, а значение импульса момента Jj определяется по формуле

Jj = Jz e,                                                          (46)

где Î — эксцентриситет удара, м.

При устройстве общей плиты под несколько молотов в соответствии с п. 4.2 и при нескольких отдельно стоящих фундаментах в цехе амплитуды вертикальных колебаний фундамента следует определять с учетом указаний п. 1.30.

4.8. Для уменьшения колебаний фундаментов молотов и вредного влияния их на обслуживающий персонал, технологические процессы, вблизи расположенное оборудование и конструкции зданий и соору­жений следует, как правило, предусматривать виброизоляцию фунда­ментов молотов.

Применение виброизоляции является обязательным для фундаментов молотов с массой падающих частей 1т и более, если основания фунда­ментов молотов и несущих строительных конструкций зданий кузнечного цеха сложены мелкими и пылеватыми водонасыщенными песками.

4.9. Сумма статического и динамического давлений на подшаботную прокладку не должна превышать расчетного сопротивления древесины при сжатии поперек волокон.

Расчетное динамическое давление на подшаботную прокладку s, кПа (тс/м2), вычисляется по формуле

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                             (47)

где Еw — модуль упругости материала подшаботной прокладки, кПа  (тс/м2);

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство — суммарная масса шабота и станины для штамповочных  мо­ лотов и масса шабота для ковочных молотов, т (тс×с2/м);

 А1  — опорная площадь шабота, м2;

t  — толщина прокладки, м.

5. Фундаменты формовочных машин литейного производства

5.1. Требования настоящего раздела распространяются на проекти­рование фундаментов формовочных (встряхивающих) машин литейного производства с вертикально направленными ударными нагрузками.

5.2. В состав исходных данных для проектирования фундаментов формовочных машин литейного производства, кроме материалов, указанных в п. 1.1, должны входить:

нормативные статические нагрузки, передаваемые на фундамент основными механизмами (встряхивающим, поворотным, приемным и пр.), и точки приложения этих нагрузок;

грузоподъемность машин (суммарная масса опоки и формовочной смеси), масса падающих частей и станины встряхивающего механизма;

рабочая высота падения встряхивающих (падающих) частей машины;

размеры в плане, толщина и материал надфундаментной упругой прокладки.

5.3. Для устройства надфундаментной упругой прокладки следует предусматривать брусья из дуба и листовую резину. Для встряхивающих формовочных машин грузоподъемностью менее 5т допускается приме­нение брусьев из лиственницы или сосны.

Деревянные брусья следует изготовлять из древесины, отвечающей требованиям, указанным в п. 4.5.

5.4. Фундаменты формовочных машин литейного производства следует проектировать, как правило, железобетонными массивными.

Высота фундамента под встряхивающим механизмом и расстояние от дна каналов, тоннелей и выемок до подошвы фундамента должны быть не менее указанных в табл. 11.

Таблица 11

Грузоподъемность машины тс, т

Высота фундамента под встряхивающим механизмом, м, не менее

Расстояние от дна каналов, тоннелей и выемок до подошвы фундамента, м, не менее

тс £ 1,5

1

0,2

1,< тс £ 2,5

1,25

0,3

2,< тс £ 5

1,5

0,4

< тс £ 10

1,8

0,5

10 < тс £ 20

2

0,7

тс > 20

2,25

0,9

5.5. Армирование фундаментов формовочных машин и их отдельных элементов необходимо производить в соответствии с требованиями, приведенными в п. 1.15, с учетом следующих указаний.

Верхнюю часть фундамента непосредственно под станиной встря­хивающего механизма следует армировать горизонтальными сетками, число которых назначается в зависимости от грузоподъемности меха­низма, т:

до 5                                                      1-2 сетки

от 5 до 15                                             2-3 сетки

св. 15                                                    3-4 сетки

Наружные железобетонные стены, ограждающие формовочную машину, следует армировать двойными сетками, используя в качестве вертикальной арматуры стержни диаметром 12-14 мм грузоподъемности машин до 15т и диаметром 16-20 мм при большей грузоподъемности. В качестве продольной арматуры следует предусматривать стержни диаметром 10-12 мм с шагом соответственно 300-400 мм. Сетки следует соединять между собой поперечными стержнями диаметром 10-12 мм через 600-800 мм в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Наружные боковые грани фундамента следует армировать арматурными сетками, выполненными для фундаментов объемом 80м3 и менее с вертикальными стержнями диаметром 12-14 мм и шагом 200 мм, а для фундаментов объемом более 80м3 — диаметром 16-20 мм с тем же шагом.

5.6. Формовочные машины с поворотно-перекидным механизмом следует располагать на фундаменте, как правило, обращенными поворотно-перекидным механизмом в сторону строительных конст­рукций.

5.7. Амплитуды вертикальных колебаний фундаментов формовочных машин следует определять в зависимости от соотношения угловой частоты w, с-1, свободных вертикальных колебаний подвижных частей машины на упругой надфундаментной прокладке и угловой частоты l/z, ­с-1, свободных вертикальных колебаний всей установки на грунте, определяемых по формулам:

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                                   (48)

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                                        (49)

где k суммарный коэффициент жесткости упругой надфундаментной прокладки, кН/м (тс/м), определяемый по формуле

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство

здесь А1 — площадь станины встряхивающего механизма, м2;

Ew — модуль упругости деревянной прокладки, кПа (тс/м2);

Er —  модуль упругости резиновой прокладки, принимаемый в зави­симости от твердости по ГОСТ 263-75;

 tr — толщина резиновой прокладки, м;

 tw — толщина деревянной прокладки, м;

т — масса установки, т (тс×с2/м), определяемая по формуле

т/=то т1 т;                                                  (50)

то — суммарная масса падающих частей машины, включая массу опо­ки и формовочной смеси, т (тс×с2/м);

т1 — масса станины встряхивающего механизма, т (тс×с2/м);

 т — общая масса фундамента, неподвижных частей машины и грунта над обрезами фундамента, т (тс×с2/м).

При условии w > 0,7l/z амплитуды вертикальных колебаний аz и аv фундаментов формовочных машин следует определять по формулам (1)-(4) обязательного приложения 2, в которых Î — коэффициент восстановления скорости удара, принимаемый равным нулю;Jz — импульс вертикальной силы, кН×с(тс×с), определяемый по формуле (42);Jj — импульс момента сил относительно горизонтальной оси, кН×с×м (тс×с×м), определяемый по формуле (46);n — скорость падающих частей формовочной машины, м/с, определяемая по формуле (43), в которой ho — рабочая высота падения встряхивающих частей машины, м.

Вместо значений lz и т в формуле (1) обязательного приложения 2 следует принимать значения соответственно lz/ и т/, вычисленные по формулам (49) и (50), а вместо значений lj и qjо в формуле (4) обязательного приложения 2 — значения l/j и q/jо; значение l/j определяется по формуле

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                                       (51)

 где q/jо — момент инерции массы всей установки, включая массу под­вижных частей, относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента перпендикулярно плоскости колебаний, т×м2(тс×м×с2).

При условии w £ 0,7l/z амплитуду вертикальных колебаний аv фундаментов формовочных машин следует определять по формуле (35) обязательного приложения 1, в которой az — амплитуда вертикальных колебаний общего центра тяжести фундамента и неподвижных частей машины, определяемая по формуле (36) обязательного приложения 1, в которой az — амплитуда вертикальной составляющей вращательных колебаний фундамента и неподвижных частей машины относительно горизонтальной оси, проходящей через их общий центр тяжести перпендикулярно плоскости колебаний. Для фундаментов машин с центральным приложением динамической нагрузки (встряхивающие столы и формовочные машины со штифтовым съемом) az=0. В случае приложения динамической нагрузки с эксцентриситетом (формовочные машины с поворотно-перекидным механизмом) az определяется по формуле (38) обязательного приложения 1.

В формулах (36) и (38) обязательного приложения 1 динамическую нагрузку на фундамент формовочной машины Fv, кН(тс), следует вычислять по формуле

Фундаменты под оборудование: проектирование и устройство                                            (52)

а вместо угловой частоты вращения машины w следует принимать угловую частоту свободных вертикальных колебаний подвижных частей машины на упругой надфундаментной прокладке, определяемую по формуле (48).

Для уменьшения вращательных колебаний фундаментов формо­вочных машин с поворотно-перекидным механизмом эксцентриситет приложения динамической нагрузки следует ограничивать до 5-10% размера стороны подошвы фундамента, в направлении которой проис­ходит смещение точки приложения ударной нагрузки.

Эксцентриситет в расположении центра тяжести фундамента машины и центра тяжести подошвы фундамента может достигать 15% размера стороны подошвы фундамента, в направлении которой происходит смещение центра тяжести фундамента в случае смещения центра тяжести подошвы в сторону приложения динамической нагрузки.

5.8. Расчетное значение амплитуды вертикальных колебаний фундаментов формовочных машин должно удовлетворять условию (1).

Амплитуду вертикальных колебаний фундаментов формовочных машин с поворотно-перекидным механизмом, определенную для торцовых граней фундамента, допускается увеличивать на 20%.

5.9. При основании, сложенном мелкими или пылеватыми водонасыщенными песками, для машин грузоподъемностью 10т и более следует, как правило, предусматривать виброизоляцию фундаментов.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Войти